JP4069511B2 - 液体容器の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック製の折り畳み可能な液体容器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体を入れるプラスチック製の液体容器は、主にブロー成形で製造されている。これらは肉厚の口部と薄肉部分になる胴部及び厚い底部から成る。
口部には内容物を充填する時の機械適性、キャッピング適性等の為に充分な剛性が必要とされ、又、底部にはその液体容器を立てた時の安定性及び、落下等の場合の強度が要求される。
一方、胴部はその液体容器の性格によって変化するが、内容物の保存性や、排出性、輸送や在庫の為の座屈強度等が必要な品質特性であるが、その成形性などから、通常、胴部は口部や底部よりも薄肉に製造される事が多い。
【０００３】
近年、液体容器は、生産だけではなく、その廃棄をも含めて、検討する必要が出てきている。特にプラスチック製液体容器はその内容物の保護及び簡便性に優れているので多く用いられているが、内容物が無くなった後の容器は、通常内容物があった場合と代わりがない大きさを保っている。しかし、内容物の排出後の容器の廃棄処理が、焼却や固体燃料化、液化等の処理方法もさることながら、容量が小さくなりにくいと言う性格からも、問題になっている。
これは、輸送の問題ばかりでなく、廃棄処分が分別処理をするようになって容器の保管場所についても必要とし、その事から、更に排出する容器の保管が、他の排出物よりも広く必要だという事がはっきりしてきたからに他ならない。
【０００４】
近年、量産する品は、生産だけではなく、その廃棄をも含めて、検討する必要が出てきたが、特にプラスチック製液体容器は、内容物の排出後の処理が、容量が小さくなりにくいと言う性格から、問題になっている。
特に、▲１▼容量が大きく、かさ張り、輸送、保管にコストがかかる。
▲２▼廃棄しても微生物に分解されないで、いつまでも同じ形状や大きさで残る。
▲３▼焼却しようとすると、燃焼カロリーが大きく、炉を傷めやすい。
等の問題があり、社会問題化しつつある。
特に、粘度の高い内容物の場合には、内容物を排出しにくいという事から、近年、ポンプ式の液体容器も多く作られている。しかし、それでも、液体容器の内表面に内容物の膜が出来やすく、これが、液体容器を再生する場合の問題になったり、廃棄する場合には、廃棄物が増える問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの内、剛性のある口部と変形可能な胴部を持つ液体容器であって、胴部の対峙した面に、肩部から底部に向かってヒンジ様の曲がり癖部を設けた折り畳み可能な液体容器の曲がり癖部を、容易且つ適正に形成する、液体容器の製造方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、請求項１の発明においては、剛性のある口部と変形可能な胴部を有し、胴部の対峙した面に、肩部から底部に向かってヒンジ様の曲がり癖部を有する折り畳み可能な液体容器を製造する方法であって、液体容器の対峙する二面に、表裏少なくとも二枚の補強シートをブロー成形時、またはブロー成形後に貼り付けた後、融点以下、結晶化温度以上の温度状態で、容器内部を吸引する事によって、容器胴部に曲がり癖部を施す事を特徴とする液体容器の製造方法、としたものである。
【０００７】
また、請求項２の発明においては、請求項１記載の液体容器の製造方法において、容器内部の吸引時に、胴部を冷却された押平板で挟む事により、容器胴部に曲がり癖部を施す事を特徴とする液体容器の製造方法、としたものである。
【０００８】
また、請求項３の発明においては、請求項１記載の液体容器の製造方法において、容器内部の吸引時に、胴部の曲がり癖部を施す位置に押折板を押しつける事により、容器胴部に曲がり癖部を施す事を特徴とする液体容器の製造方法、としたものである。
【０００９】
【作用】
本発明において、ブロー成形された液体容器の表裏に補強シートが貼り付けられ、この補強シートが貼り付けらた面は強度が補強され、貼り付けらていない面より平面性を保持する性質が大きい。
従って、融点以下、結晶化温度以上の温度状態で、容器内部を吸引する事によって、貼り付けらていない面が内側に折り曲げられ、容器胴部に曲がり癖部が施される。
更に、容器内部を吸引しながら押平板で挟む事により、より平坦な形状に折り畳まれる。
また、容器内部の吸引時に、胴部の曲がり癖部を施す位置に押折板を押しつける事により、意図する位置に正確に曲がり癖部を施す事をができる。
なお、意図する意図する曲がり癖部を施すべき位置に、ブロー成形金型に凹部を形成しておくなどして、曲がり癖部が他の部分より薄く成形されるようにすることにより、より正確な位置に曲がり癖部を施す事をができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明で製造する液体容器を、実施の形態に従って以下詳細に説明する。
図１に本発明で製造される液体容器（１）の実施の形態の例を示す。
図２は図１に示す液体容器の、内容物を吸引して取去った状態、即ち保管体積を小さくした状態を示す。
図１に示す如く、液体容器（１）は口部（１０）及び口部（１０）に隣接し、四角錐台形の変形可能な肩部（２０）と、変形可能で、稜線（２２）、（２４）、（２６）、（２８）を有する水平断面が四角形の胴部（３０）と、底部（６０）とよりなっている。
この実施例の胴部（３０）は四角錐台形であるが、四角柱形であっても良い。又水平断面は長方形であっても良く、円形、楕円形などであっても良い。
この肩部（２０）の対峙した面に、口部（１０）からＶ字状曲がり癖部（４６）、（４８）を設け、さらに底部（６０）からΛ字状曲がり癖部（５６）、（５８）を設ける。このＶ字とΛ字の角部の間に縦に２つの縦方向曲がり癖部（４０）、（４２）が形成されている。
更に、Λ字状曲がり癖部（５６）、（５８）の頂点を結ぶ位置に、横方向曲がり癖部（５２）を設ける。
肩部（２０）、同部（３０）の縦方向曲がり癖部（４０）、（４２）などの設けられていない対峙した面に補強シート（９０）、（９０２）、（９０４）が貼り付けられている。
【００１１】
この例では補強シート（９０２）、（９０４）は分割されているが、横方向曲がり癖部（５２）の対応位置に切り込みなどを入れて曲がりやすくした１枚の補強シートであっても良い。
この例において、液体容器の内容物を吸引して取去った状態、即ち保管体積を小さくした状態では、図２に示すごとく底部（６０）は横方向曲がり癖部（５２）で曲がり、胴部（３０）に当接するごとく平坦に折り畳まれる。
【００１２】
図３は本発明で製造される液体容器（１）の他の実施の形態の例を示す。図４は図３に示す液体容器の内容物を吸引して取去った状態、即ち保管体積を小さくした状態を示す。
図３の液体容器（１）の実施の形態の例は、図１に示される例の、Λ字状曲がり癖部（５６）、（５８）の頂点を結ぶ横方向曲がり癖部（５２）が設けられていない。
また、肩部（２０）、同部（３０）の縦方向曲がり癖部（４０）、（４２）などの設けられていない対峙した面に補強シート（９０）、（９０）が貼り付けられている。
この例において、液体容器の内容物を吸引して取去った状態、即ち保管体積を小さくした状態では、図４に示すごとく底部（６０）は胴部（３０）と直角のまま平坦に折り畳まれる。
【００１３】
このように本発明の液体容器においては、稜線（２２）、（２４）、（２６）、（２８）、縦方向曲がり癖部（４０）、（４２）、Ｖ字状曲がり癖部（４６）、（４８）、横方向曲がり癖部（５２）、Λ字状曲がり癖部（５６）、（５８）などはより折れ曲がりやすくするため、ブロー成形金型の対応位置に凹部を設けるなどにより、図８に示す如く他の部分より薄い薄肉部（３６）を成形することが好ましい。
【００１４】
このような液体容器（１）の使用に当たっては、図６に示す如く口部（１０）に弁機能のある十字状の切れ目（７２）の形成されている蓋体（７０）を取り付けて、内容物を収納する。
【００１５】
そして内容物を注出するに当たっては、図７に示す如く、Ｏリング（８２）の取り付けられた気密性の良い吸引ノズル（８０）を用い、ノズルの先端を十字状の切れ目（７２）に押し当てることにより切れ目を開き、内容物を吸引して注出する。
【００１６】
内容物が注出されると、図２に示す如く、液体容器（１）の内体積が少なくなり、稜線（２２）、（２４）、（２６）、（２８）、縦方向曲がり癖部（４０）、（４２）、Ｖ字状曲がり癖部（４６）、（４８）、横方向曲がり癖部（５２）、Λ字状曲がり癖部（５６）、（５８）より小さく折畳まれ、これにより底部（６０）が胴部（３０）に折り重なって保管容積を縮小させることができる。
同様に図３の実施の形態の例では図４に示す如く側面から見て略逆Ｔ字状に折り畳まれる。
【００１７】
以下本発明の液体容器の製造方法について詳細に説明する。
この液体容器は、前記の例の如きほぼ四角柱状、又は円筒状、楕円筒状などの液体容器に適用でき、その他の形状であっても良い。
一般に扁平の容器の方が良好な性状を示す事になる。
口部（１０）は通常の液体容器のように０．６〜２．０ｍｍほどに厚い肉厚で作成されている。
胴部（３０）は、特に薄く、０．１〜０．３ｍｍで作成される。
この同部（３０）は、折り畳んだ状態においては、長い方の対峙する面は近接したほぼ平面となり、短い方の対峙する面はその内側に折り込まれる。
又、口部（１０）や底部（６０）は、９０度折曲げて、同部（３０）と重なるようにしても良く、図４の例のように曲げずにそのままでも良い。
図２の例のように折り曲げた方が、大量の液体容器が、箱等に収まりやすいので、好ましい。
【００１８】
本発明の液体容器の図１の例は、通常に成形した後、次の様に、製造する。
すなわち、通常にブロー成形した後、胴部（３０）の対峙する面に肩部（２０）から底部（６０）のまで補強シート（９０）、（９０２）、（９０４）を貼り合わせる。そして図９に示すように、強制的にガラス転移点以上で、かつ融点以下の温度、好ましくは、融点より３０℃以上低い温度、又、ガラス転移点より１０度以上高い温度の状態で、液体容器の口部より容器内部の気体を吸引しながら、両側より縦方向曲がり癖部（４０）、（４２）に対して押折板（１０４）で押圧して折り込みながら、前後両面より冷却した押平板（１０２）で挟み込み、平面状態になるように折り畳み、冷却する。
すなわち、ガラス転移点より低い温度では、液体容器に、クラックが生じる問題があり、又、融点以上では、液体容器の内面同士が融着してしまう問題が発生する。
【００１９】
融点以下の温度でも、ほとんど融点近くの温度では、液体容器が折り畳み状態を保持する性質が大き過ぎて、内容物を充填する時に、充填しにくい問題や、製品が自立しにくい問題が発生する。特に、内容物がある程度排出されると、液体容器が折り畳まれる様になり、液体容器が自立出来なくなる問題が発生する。
従って、融点より３０℃以上低い温度で挟み込み、この形状を液体容器に記憶させる。後に、この様な折り畳んだ形状にさせようとした時に、容易に、この様な形状となるのである。
液体容器が、ポリプロピレン単体ではない場合には、使用される２種類以上の材料の融点より低く、かつ、それらのガラス転移点より高い温度で折り曲げ加工をかける。
ポリプロピレン単体での折り曲げ加工の温度は、６０℃から８０℃程度が良好である。
【００２０】
冷却は、室内温度の２０度程度まで行うことが好ましい。折り曲げ加工の温度は高い方が、折り目がしっかりと着いて、折り畳み性が良好である。
この様に、本発明では、通常のブロー成形でも、その後の２次加工工程で、容易に曲がり癖部が折れ曲がるよう記憶出来るようになり、内容物の排出後に、容量を少量化が可能になる。
【００２１】
ところで、本発明の製品化の前工程では、押出のパリソンや、射出のパリソンをブロー成形することももちろん可能であるが、延伸ブロー成形した液体容器でも可能である。これは、容易に薄肉ブロー成形品が出来やすく、強度も出るので好ましい方法である。もちろんその場合でも、しっかりとブローを行い、所定の大きさに附形してから、折り曲げ加工を入れる様にする必要がある。
又、この様な成型品の口部には、好ましくは第６図のような弁を有する蓋体（７０）が取り付けられる事が好ましい。
すなわち、通常は、内側より圧力がかかっても、（液体容器に外圧がかかっても）内容物が外に排出される事を防ぐ手段があると、内容物を、より多く充填できる。
【００２２】
図６に示すように蓋体（７０）に弁を付け、図７に示すように外からこの弁がノズルのような物で押された場合のみ弁が開き、内容物が排出されるような構造になっている。この蓋体は、超音波等により口元に融着されるか、無理嵌合によって、固定化される方法、又、ネジ等によって固定化させる方法などがある。
この弁を有する蓋体（７０）は、材料がエラストマーやゴムといった柔らかくかつ復元力があって、外からの力では容易に開口するが、容器内部の圧力によってかえって弁を締めようとする力がかかり、内圧を上げて開口に抵抗する力になる。
【００２３】
内容物を充填、排出するには、口部の直ぐ下に設けた鍔で支えて行う。鍔は６角形、５角形、４角形などの形状を取る。これは、充填や排出時の液体容器の折り畳める方向性が有り、これらを考慮して作成された物で、従来多くの自動充填用のボトルは、底で支えるか、鍔で支える方法を採ってきたが、鍔の場合、円形の鍔が用いられてきた。しかし、本発明の液体容器のように、使用時、充填時に方向性が大きく、対応が違う用途の場合には、６角形、５角形、４角形などの形状の鍔が有効である。
【００２４】
本発明の液体容器は、折り畳み性の付与の後に、再度、充填までに膨らませる事により、使用における作業性は向上する。
充填時に、内容物の温度を液体容器のガラス転移点より高い温度で、かつ、折り曲げ加工の温度より高くない温度にすれば、より好ましい。
低温で内容物の充填を行う場合は、折り曲げ加工から一度室温に冷却して速やかに再度内圧を加えて、元の形状に戻しておくことが好ましい。
【００２５】
本発明の液体容器は、主として、粘度の高い液体、たとえば、インクや、チョコレート、マヨネーズ、ケチャップ、液体洗剤、衣料柔軟剤、ペンキ、接着剤、蜂蜜などの様なものを収納するに好ましい液体容器で、基本的には、この液体容器から吸引等によって、機械的に内容物を抜き取って使用する事を対象にしている。しかし、内容物の粘度によっては、第６図の様な弁は必要としない。
又、通常の液体容器としても使用できる。
これは、ポリプロピレンが、３０重量％以上好ましくは、７０重量％であると、わざと折り畳み癖部に力を掛けたり、吸引さえなければ、その形を維持しようとして、液体容器が自立するようになる。
本発明の製造方法は、第９図で示したように、液体容器を両側から折り畳み癖部に向けて押折板（１０４）で折り込みながら、液体容器の中を吸引し、液体容器を挟み込む様に平面で押さえつけて曲がり癖部を形成する。
あらかじめ吸引しながら平面で押さえ込む方法でも、液体容器の形状や肉厚を調整するなどでも、対応可能である。
【００２６】
液体容器の折り畳み癖部を形成するには、成形直後に行う事が好ましく、成形直後のまだ、室温にまで液体容器の温度が下がっていない内に加工することが好ましい。この場合も、口部は固定、保持の為に冷却性のある金型で保持して行うことが好ましい。それは、容器口部が、変形することによる充填性、排出性の異常を起きにくくする為である。
液体容器の材質は、ポリプロピレン単体の他には、
▲１▼ポリプロピレン／変性ポリプロピレン／ポリアミド／変性ポリプロピレン／ポリプロピレン。
▲２▼ポリプロピレン／変性ポリエチレン／ポリアミド／変性ポリエチレン／ポリプロピレン。
▲３▼ポリプロピレン／変性ポリエチレン／エチレンー酢酸ビニル共重合体鹸化物／変性ポリエチレン／ポリプロピレン。
などでも好ましい結果が得られる。
変性ポリエチレンは無水マレイン酸変性等でも良い。もちろん変性ポリエチレンの代わりに変性ポリプロピレンであっても良い。
【００２７】
前記の実施の形態の例は、胴部の断面が四角形の液体容器であったが、円形、楕円形の断面の液体容器であっても良い。
また、補強シートは、ブロー成形後に貼り付けたが、ブロー成形時に金型内に接着剤の塗布された補強シートを配置し、ブロー成形の熱、圧で液体容器に接着（所謂インモールドラベル）しても良い。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上のごとき構成であり、下記に示す如き優れた実用上の効果を有する。
即ち、折り畳み可能なブロー成形の液体容器とするために、その容器に折り畳み線である曲がり癖部を形成することは困難であるが、本発明によれば容易に曲がり癖部を形成することができる。
しかも本発明により形成された曲がり癖部は、適度な折れ曲がり性を有し、内容物を吸引、排出することにより体積が小さく折り畳まれる。
【００２９】
従って、本発明の液体容器は粘性の高いインキ、マヨネーズ、ケチャップなどの自動吸引機に用いれば、内容物が入った状態においては自立性が良く、内容物を排出した場合においては平坦に体積が小さく折り畳まれ、極めて便利に使用することができる。
また、容量を小さく折り畳みできるので、特に空容器の輸送や内容物排出後の廃棄処理に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で製造される液体容器の一例を示すものであり、Ａは平面図、Ｂは正面図、Ｃは右側面図、Ｄは背面図、Ｅは左側面図である。
【図２】図１の例の液体容器の内容物を排出した状態を示すもので、Ａは平面図、Ｂは側面図である。
【図３】本発明で製造される液体容器の他の例を示すものであり、Ａは平面図、Ｂは正面図、Ｃは右側面図、Ｄは背面図、Ｅは左側面図である。
【図４】図３の例の液体容器の内容物を排出した状態を示すもので、Ａは平面図、Ｂは側面図である。
【図５】図２のＸ−Ｘ面における断面図である。
【図６】口部に蓋体とした状態を示す断面で表わした説明図である。
【図７】図６に示す例において、ノズルを挿入した状態を示す断面で表わした説明図である。
【図８】曲がり癖部が形成されてる状態を示す水平な断面で表わした説明図である。
【図９】本発明の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１‥‥液体容器
１０‥‥口部
２０‥‥肩部
２２‥‥稜線
２４‥‥稜線
２６‥‥稜線
２８‥‥稜線
３０‥‥胴部
３６‥‥薄肉部
４０‥‥縦方向曲がり癖部
４２‥‥縦方向曲がり癖部
４６‥‥Ｖ字状曲がり癖部
４８‥‥Ｖ字状曲がり癖部
５２‥‥横方向曲がり癖部
５６‥‥Λ字状曲がり癖部
５８‥‥Λ字状曲がり癖部
６０‥‥底部
７０‥‥蓋体
８０‥‥吸引ノズル
８２‥‥Ｏリング
９０‥‥補強シート
９０２‥補強シート
９０４‥補強シート
９８‥‥隙間
１０２‥押平板
１０４‥押折板

Claims (3)

1. 剛性のある口部と変形可能な胴部を有し、胴部の対峙した面に、肩部から底部に向かってヒンジ様の曲がり癖部を有する折り畳み可能な液体容器を製造する方法であって、液体容器の対峙する二面に、表裏少なくとも二枚の補強シートをブロー成形時、またはブロー成形後に貼り付けた後、融点以下、結晶化温度以上の温度状態で、容器内部を吸引する事によって、容器胴部に曲がり癖部を施す事を特徴とする液体容器の製造方法。
2. 請求項１記載の液体容器の製造方法において、容器内部の吸引時に、胴部を冷却された押平板で挟む事により、容器胴部に曲がり癖部を施す事を特徴とする液体容器の製造方法。
3. 請求項１記載の液体容器の製造方法において、容器内部の吸引時に、胴部の曲がり癖部を施す位置に押折板を押しつける事により、容器胴部に曲がり癖部を施す事を特徴とする液体容器の製造方法。

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